本篇文章1488字，读完约4分钟
在高速公路上铺设光伏发电模块不仅可以驱动汽车，还可以发电。近日，世界首个光伏路面试验段在山东省济南市绕城高速公路南线正式通车。实验段由同济大学交通工程学院张红超教授开发设计，齐鲁交通发展集团投资。据道路工程专家介绍，世界上首次将光伏铺装技术应用于高速公路，这将直接推动高速公路的电气化，进而实现车路协同，最终走向“智能交通”。
在该试验路段，光伏路面长1080米，铺设主车道和应急车道，总面积为5875平方米。分布式并网发电装机容量为817.2千瓦，年发电量约为100万千瓦时，相当于800户居民一年的用电量。
“光伏铺装技术是将道路与发电结合起来，使普通路面能够正常行驶，进行太阳能光伏发电。”张红超教授介绍，在此基础上，进一步整合信息工程和车辆工程技术，拓展其功能，使其成为车辆无线充电和车路信息互动的载体，从而成为未来“智能交通”的平台。
由张红超教授领导的研究团队，基于同济大学道路交通工程几十年的积累，瞄准世界技术前沿。八年后，与齐鲁交通发展集团和石光能源公司合作，开展了深入的生产、教育和科研合作，并于2017年9月在济南推出了中国首个光伏铺装示范区，继续克服困难，完成了世界首个高速公路光伏铺装试验段。第一阶段试验研究的主要目的是实现光伏路面的“可靠承载+发电”，重点解决光伏路面结构与材料、养护与维修、产业配套与协调三大问题。
他介绍说，高速公路是最高等级的公路，其性能指标要求很高。试验路段的选址考虑了道路坡度、交通组成、道路线形、路面结构、日照条件等因素。，从而使该节在最恶劣的使用环境中充分测试和验证该技术的可靠性。
“平整、防滑、发电、耐用”是光伏路面的基本要求。项目组采用“透明混凝土+光伏发电组件+绝缘保护”三层结构:最外层为透明混凝土路面，强度高，透光率超过86%；中间层为光伏电池，利用路面空空闲时间吸收太阳光发电；底层是绝缘层。这样，它就光滑、美观、防滑，并能发电。优异的结构性能可使用十年以上。
公路专业检测部门对光伏高速试验段进行了全面检测，结果表明光伏路面表面平整、美观，路面平整度和摩擦系数合格率达到100%，其技术指标和交通安全系数超过了目前常用的沥青混凝土路面，强度和性能满足车辆正常使用的要求。经电力部门验收后，试验路已接入电网发电。此外，与原来的现场施工相比，这种工厂生产的路面更加高效和准确。
张红超教授介绍，目前光伏铺装的发电量可达每平方米120-140瓦，已经为路灯、电子信息板、道路电子标志标线、融雪剂自动喷洒设施、电动汽车充电桩、监控摄像头、高速公路收费站等提供了电源。随着技术的不断探索和成熟，技术经济的不断提高，光伏路面作为继水泥混凝土路面和沥青混凝土路面之后的第三种路面材料，可能会引发道路结构、规范标准、功能应用等一系列技术变革。结合无人驾驶和“智能交通”的发展趋势，光伏铺装有望在车辆与道路的能量和信息交互方面取得突破。
具体来说，一方面，光伏铺装产生的电能可以满足沿线的用电需求，另一方面，它可以直接对电动汽车进行静态和动态无线充电，彻底改变了汽车的能源供应模式和设计。值得一提的是，随着静态无线充电技术的发展，配备无线充电设备的电动汽车将于2018年实现商业化大批量生产，光伏铺装的静态无线充电应用也即将实现。此外，动态无线充电技术仍处于试验阶段，相信在不久的将来有望实现太阳能的即时利用和电动汽车行驶时的充电。
“光伏铺装是交通基础设施建设与清洁能源产业融合的技术探索。一旦实现光伏铺装与智能车辆之间的能量和信息交互，未来的交通方式将发生改变，交通产业、信息产业和汽车产业将全面升级。”张红超说。
